伯特利數(shù)控 加工中心  鉆攻中心  

 前言：

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1 故障現(xiàn)象
如圖1,工件是拖拉機(jī)前轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)橋的轉(zhuǎn)向節(jié)。在這道工序上，由一臺(tái)立式加工中心完成a、b面，孔1、2、3、4的粗、精加工。由于轉(zhuǎn)向節(jié)工藝尺寸的優(yōu)化，b面對a面的平行度由0.1mm提高到0.05mm,孔1、2公共軸線的位置度又涉及與孔5軸線的空間交點(diǎn)和角度問題，一個(gè)尺寸的不合格，就可能會(huì)引起其他_系列相關(guān)尺寸的超差，這就在很大程度上提高了加工難度。目前加工出來的工件，b面的平行度多數(shù)在0.05mm左右，在超差邊緣線。近來，b面的平行度超差的情況突然增多，絕大多數(shù)都維持在0.07mm,孔1、2的公共軸線位置度也出現(xiàn)超差情況，嚴(yán)重影響到了工件的質(zhì)置。

2故障分析
針對工件超差的問題，首先對加工的現(xiàn)場情況進(jìn)行了分析，操作人員完全按照工藝指導(dǎo)書的操作規(guī)程進(jìn)行操作，沒有違章、違規(guī)問題，排除掉人員的問題。其次，檢查毛枉刀具，毛枉不存在料硬、加工余量大、前序不合格問題，刀具磨損也不嚴(yán)重現(xiàn)象，對機(jī)床X、Y、Z三軸的重復(fù)定位精度、反向間隙都重新進(jìn)行了測置，結(jié)果都在正常范圍內(nèi)。最后，對第四軸進(jìn)行檢查，用如圖1方法，將第四軸旋轉(zhuǎn)到一合適位置，放松第四軸，把百分表架固定在卡具體上，表針頂在卡具分度盤盤面的T型槽內(nèi)側(cè)面上，將鋼板置于T型槽內(nèi)，用手臂以大于15-20公斤的力置順時(shí)針或逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)刻度盤，旋轉(zhuǎn)不動(dòng)時(shí)，停止使力并放松，記下百分表刻度，然后以相同的方法，反方向旋轉(zhuǎn)刻度盤，記下表讀數(shù)，讀取兩刻度值之差?？偣策x擇四個(gè)位置進(jìn)行測量，相鄰兩位置相差90度，最終結(jié)果顯示平均差值達(dá)到0.4mm。確定造成平行度超差的原因是卡具旋轉(zhuǎn)定位誤差過大，使被加工面平行度超差。
3第四軸旋轉(zhuǎn)定位精度的校正
3.1對卡具結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，確定影響第四軸定位精度的要素
拆除惻面部分端蓋，初步確定卡具是由伺服電機(jī)通過一組齒輪嚙合，帶動(dòng)蝸桿旋轉(zhuǎn)，蝸桿與蝸輪嚙合，蝸輪直接帶動(dòng)卡具旋轉(zhuǎn)，卡具旋轉(zhuǎn)到指定的位置時(shí)，液壓鎖緊，第四軸定位。通過對卡具工作方式的分析，發(fā)現(xiàn)影響第四軸定位精度的因素主要是電機(jī)齒輪與蝸桿上的齒輪之間的嚙合間隙、蝸桿蝸輪之間的背隙、蝸桿的攢動(dòng)、卡具旋轉(zhuǎn)軸處的軸承等。3.2對影響定位精度各要素的分析與調(diào)整
觀察卡具油窗和各潤滑點(diǎn)，油量充足，潤滑良好，旋轉(zhuǎn)第四軸，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，沒有異響卡頓，判定選裝軸處的軸承工作狀態(tài)良好，出現(xiàn)問題的可能性比較小。
觀察電機(jī)，電機(jī)是通過螺栓與卡具主體連接在一起，沒有定位銷。此處，電機(jī)位置可能會(huì)動(dòng)，另外，齒輪之間的磨損可能會(huì)造成齒側(cè)間隙過大，影響精度。由于蝸輪蝸桿傳動(dòng)方向不可逆，手動(dòng)旋轉(zhuǎn)卡具就不能使蝸桿轉(zhuǎn)動(dòng)，因此上面測置的定位精度超差，問題不在電機(jī)處的齒輪間隙，但齒輪間隙會(huì)影響旋轉(zhuǎn)精度。這里，先擰松固定電機(jī)的螺栓，用銅棒輕擊電機(jī)法蘭，適當(dāng)減小齒惻間隙，背緊螺栓，然后調(diào)整伺服電機(jī)的驅(qū)動(dòng)參數(shù)，消除電機(jī)旋轉(zhuǎn)的反向間隙，達(dá)到調(diào)整精度的目的。但由于傳動(dòng)鏈的減速比比較大，電機(jī)齒輪處于傳動(dòng)鏈的第一環(huán)節(jié)，電機(jī)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度，卡具只能旋轉(zhuǎn)一個(gè)很小的角度，因此這里的齒輪間隙對卡具精度的影響非常小，可以忽略不計(jì)，可以不調(diào)整。
查看第四軸如圖2所示的圖紙，蝸桿一端用一對背靠背的圓錐滾子軸承實(shí)現(xiàn)蝸桿的軸向定位，另一端用一套深溝球軸承游動(dòng)支撐，軸承可相對殼體移動(dòng)。蝸桿的軸向定位精度取決于固定端軸承的軸向游隙，可以通過備緊軸承的鎖緊螺母來調(diào)節(jié)間隙，從而控制蝸桿的軸向攢動(dòng)置，達(dá)到調(diào)節(jié)精度的目的。打開蝸桿軸承座一端端蓋，找到鎖緊螺母并調(diào)節(jié)，適當(dāng)減小軸承游隙，減小蝸桿軸向攢動(dòng)量，若效果不理想，可以考慮更換軸承。細(xì)看圖紙，蝸桿固定端軸承座通過M10內(nèi)六角螺栓固定在殼體上，M6內(nèi)六角螺栓是頂在殼體上的，通過這兩組螺栓調(diào)節(jié)軸承座的位置實(shí)現(xiàn)蝸桿軸向位置的調(diào)整，M10螺栓是固定螺栓，M6螺栓是調(diào)整螺栓。
查看蝸輪蝸桿的相關(guān)資料，發(fā)現(xiàn)有一種雙導(dǎo)程蝸桿又稱變齒厚蝸桿，可以通過調(diào)整蝸桿的軸向位置來消除蝸輪副的嚙合間隙。雙導(dǎo)程蝸輪副與普通蝸輪副的區(qū)別是，雙導(dǎo)程蝸桿齒的左、右兩側(cè)面具有不同的導(dǎo)程，而同一側(cè)的導(dǎo)程則是相等的。固然蝸桿齒左右側(cè)面具有不同的齒距（即不同的模數(shù)，但因同一側(cè)面的齒距相同，故沒有破壞嚙合條件。由于該蝸桿的齒厚從蝸桿的一端向另一端均勻地逐漸增厚或減薄，故可用軸向移動(dòng)蝸桿的方法來消除或調(diào)整蝸輪副的嚙合間隙。
由上述資料，可以判定這里用的就是雙導(dǎo)程蝸桿，可以通過調(diào)整間隙來恢復(fù)第四軸精度。調(diào)整方法如下：松開四個(gè)緊固螺栓—逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)調(diào)整螺釘（間隙過大時(shí)，逆時(shí)針調(diào)整，間隙過小時(shí)，順時(shí)針調(diào)整）一>鎖緊四個(gè)緊固螺栓—用如圖

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